Sensori ad ultrasuoni

I sensori a ultrasuoni vengono sempre utilizzati quando i sistemi ottici raggiungono i loro limiti di impiego. In questo modo, possono essere riconosciuti senza problemi oggetti parzialmente o completamente trasparenti o estremamente scuri così come oggetti con superfici riflettenti o in ambienti polverosi e umidi.

Flessibili e precisi: i sensori ad ultrasuoni con lobo acustico regolabile

Nuovi sensori ad ultrasuoni cubici con zona cieca piccola e tre campi di regolazione del lobo acustico per risultati di misura e di commutazione ottimali

I sensori ad ultrasuoni trovano impiego in tanti settori industriali. Riconoscono gli oggetti in modo pressoché indipendente dalle caratteristiche del materiale. I sensori ad ultrasuoni hanno dato prova della loro efficacia anche con superfici lucide, riflettenti, molto scure o trasparenti nonché con i liquidi; inoltre sono in grado di risolvere quelle sfide in cui i sensori ottici mostrano i propri limiti.

La nuova serie 420B comprende sensori ad ultrasuoni a commutazione e di misura in compatti alloggiamenti di plastica dalla forma cubica. I sensori ad ultrasuoni HTU 420B del segmento standard, dotati di un'uscita di commutazione (push-pull), rappresentano una soluzione economica in alloggiamenti di plastica neri.

Dotati di interfaccia IO-Link e due uscite di commutazione, i sensori ad ultrasuoni HTU 420B in alloggiamenti rossi sono adatti a compiti di riconoscimento impegnativi. Il lobo acustico regolabile consente un impiego molto flessibile dei sensori e riduce al minimo la varietà dei modelli nell'impianto: un'unica tipologia di sensori può essere utilizzata per diverse applicazioni. Con un lobo acustico stretto è possibile, ad esempio, rilevare i livelli di riempimento attraverso piccole aperture. Un ampio lobo acustico è adatto, ad esempio, per rilevare in modo affidabile oggetti a riflessione diffusa, come prodotti con una superficie o una struttura superficiale irregolare o complessa. Un filtro di interruzione rileva brevi variazioni di misura entro un certo intervallo dovute a oggetti interferenti (ad esempio, agitatori) e può sopprimere i segnali di interferenza. Due uscite di commutazione indipendenti consentono il monitoraggio di due posizioni o il rilevamento di due livelli di riempimento.

I sensori di distanza a ultrasuoni DMU 420B con uscita analogica (a scelta in corrente o in tensione) presentano anche un'interfaccia IO-Link e un lobo acustico regolabile. Il livello del segnale in corrente o in tensione è proporzionale alla distanza dall'oggetto.

I nuovi sensori della serie 420B sostituiscono i modelli della serie 420. Con portate uguali o maggiori presentano zone cieche più piccole rispetto alla serie precedente.

I nuovi sensori della serie 420B sono disponibili con tre diversi campi di portata:
10 – 250 mm; 15 – 500 mm e 20 – 1.000 mm.

Un’ulteriore novità è rappresentata dai sensori a ultrasuoni cilindrici della serie 412B. Dotati di lobo acustico regolabile e un’interfaccia IO-Link, questi prodotti completano la gamma di sensori già disponibile in alloggiamenti M12.

I vostri vantaggi:

Rilevamento praticamente indipendente dal tipo di oggetto e superficie
Sensori ad ultrasuoni e sensori di distanza compatti in un'unica serie
Massima flessibilità per ogni applicazione grazie al lobo acustico regolabile (stretto, medio, ampio)
Monitoraggio di due posizioni o livelli di riempimento grazie a due uscite di commutazione
L'interfaccia IO-Link consente di sopprimere gli oggetti di disturbo (filtro di interruzione)
Grandi portate (in tre diversi campi) e piccole zone cieche
Installazione in spazi ristretti grazie alla forma compatta
Parametrizzazione semplice mediante pulsante di apprendimento, interfaccia IO-Link o ingresso di apprendimento

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Punti di forza

Flessibilità di impiego grazie al lobo acustico regolabile

I sensori ad ultrasuoni con interfaccia IO-Link sono dotati di un lobo acustico regolabile. L'ampiezza del lobo acustico può essere adattato all'applicazione. Questo consente sia un impiego flessibile ed universale dei sensori che risultati di misura e di commutazione ottimali. L'interfaccia IO-Link consente di regolare il lobo acustico su tre diversi campi: stretto, medio oppure ampio. I lobi acustici stretti, ad esempio, si addicono per il rilevamento del livello di riempimento attraverso piccole aperture del contenitore, un lobo acustico ampio solitamente viene impiegato per compiti di rilevamento o misura in campi grandi (ad es. per materiali sfusi) oppure per oggetti dalle superfici o geometrie impegnative.

Forma piccola e compatta

Per applicazioni in spazi ridotti spesso vengono impiegati dei sensori cubici. I nuovi sensori ad ultrasuoni a commutazione e di misura dalle dimensioni compatte (20,5 x 41,0 x 15,0 mm) sono stati sviluppati appositamente per applicazioni dagli spazi ristretti.

Applicazioni

Monitoraggio del livello di riempimento per aperture dei contenitori di misure diverse

Richiesta:
In seguito al riempimento occorre verificare il livello di riempimento onde evitare un riempimento eccessivo oppure insufficiente. I sensori devono poter essere impiegati sia per le aperture dei contenitori piccole che per quelle grandi.

Soluzione:
I sensori ad ultrasuoni HTU 420B sono dotati di un lobo acustico regolabile. A seconda dell'applicazione è possibile optare per un lobo acustico stretto, medio oppure ampio. Questo consente un impiego flessibile dei sensori e riduce la varietà dei modelli nell'impianto.

Monitoraggio del diametro della bobina

Richiesta:
Il diametro del materiale in bobina deve essere rilevato costantemente al fine di garantirne la disponibilità e una sostituzione tempestiva. Il sensore deve essere in grado di riconoscere in modo affidabile anche materiali trasparenti, lucidi, colorati, neri o metallizzati.

Soluzione:
I sensori di distanza a ultrasuoni di misura della serie DMU 420B forniscono al controllo della macchina un segnale di uscita analogico continuo (a scelta in corrente o in tensione). Questo permette una sostituzione tempestiva della bobina.

Panoramica dei sensori ad ultrasuoni

Parametri	HTU420B	DMU420B	HTU412B	DMU412B
Portata di esercizio	10 – 250 mm 15 – 500 mm 20 – 1000 mm	10 – 250 mm 15 – 500 mm 20 – 1000 mm	15 – 500 mm	15 – 500 mm
Tempo di risposta	< 25 ms < 40 ms < 60 ms	< 25 ms < 40 ms < 60 ms	< 25 ms	< 25 ms
Precisione di ripetizione	0,5 mm	0,5 mm	0,5 mm	0,5 mm
Precisione di misura	-	2 %	-	2 %
Isteresi	4 %	4 %	4 %	4 %
Comando	Pulsante di autoapprendimento, apprendimento, IO-Link	Pulsante di autoapprendimento, IO-Link	Apprendimento, IO-Link	Apprendimento, IO-Link
Uscite di commutazione	1/2	1	1/2	1
Uscita analogica	-	Corrente/tensione	-	Corrente/tensione
IO-Link	V1.1	V1.1	V1.1	V1.1
Tipo di collegamento	M8 (metallo)	M8 (metallo)	M12	M12
Dimensioni dell'alloggiamento	20,5 mm x 41 mm x 15 mm	20,5 mm x 41 mm x 15 mm	M12 x 50 mm	M12 x 50 mm
Campo di temperatura	- 25°C … + 65°C	- 25°C … + 65°C	- 25°C … + 65°C	- 25°C … + 65°C
Grado di protezione	IP 67	IP 67	IP 67	IP 67
Lobo acustico regolabile	Sì (modelli con IO-Link)	Sì	Sì	Sì

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Sensori ad ultrasuoni compatti per applicazioni difficili

Nuovi sensori ad ultrasuoni a commutazione e di misura dalla forma cilindrica

I sensori ad ultrasuoni risolvono i problemi posti da compiti di rilevamento e misura difficili. Trovano impiego laddove le condizioni per i sensori ottici non sono ottimali. Ad esempio per il riconoscimento di oggetti con superfici fonoriflettenti o in ambienti produttivi critici, polverosi e umidi.

La tecnologia a ultrasuoni assicura un vasto campo d'impiego in molti settori industriali: un sensore ad ultrasuoni emette un impulso sonoro e misura il tempo impiegato dall'impulso sonoro riflesso da un oggetto per giungere di nuovo al sensore. Mediante il principio della misura del tempo di propagazione è possibile calcolare con precisione la distanza dall'oggetto. Le onde ultrasoniche vengono riflesse dall'oggetto indipendentemente dal tipo di superficie. È per questo che i materiali fonoriflettenti, siano essi lucidi o riflettenti, trasparenti o molto scuri, non rappresentano un problema per un rilevamento affidabile. I sensori ad ultrasuoni consentono di controllare senza contatto e con grande precisione anche prodotti con geometrie difficili da rilevare, oppure livelli di riempimento di liquidi, polveri o granulati.

I nuovi sensori ad ultrasuoni cilindrici in robusti alloggiamenti di metallo sono particolarmente idonei all'impiego nei settori dell'automotive o del packaging. I sensori ad ultrasuoni compatti HTU 208 per il riconoscimento di oggetti si caratterizzano per la forma molto sottile (bussola filettata M8). Possono essere montati anche in ambienti produttivi ristretti e, dotati di un sottile lobo acustico, sono in grado di rilevare i livelli di riempimento anche attraverso aperture dei contenitori molto piccole. I sensori HTU 212 della misura direttamente superiore (M12) trovano impiego in condizioni ambientali ristrette quando è necessaria una portata maggiore. Grazie alla loro interfaccia IO-Link, i sensori ad ultrasuoni a commutazione HTU 218 (M18) sono particolarmente facili da parametrizzare.
I sensori di distanza a ultrasuoni di misura della serie DMU 218 con uscita analogica sono stati sviluppati per una misura precisa della distanza. I sensori ad ultrasuoni a commutazione e di misura M30 assicurano portate di esercizio fino a 6 metri. Un'interfaccia IO-Link consente un utilizzo facile e veloce dei sensori.

I vostri vantaggi

Affidabile riconoscimento di liquidi e oggetti solidi con superfici fonoriflettenti
Possibilità di utilizzo anche in condizioni ambientali critiche: i sensori ad ultrasuoni funzionano indipendentemente da vapore, umidità, polvere o luce ambiente
Massima flessibilità per la vostra applicazione: grazie a 4 misure diverse (M8, M12, M18, M30) e portate di esercizio comprese tra 0,1 m e 6 m
Impiego flessibile grazie a varianti a commutazione e di misura all'interno di un'unica serie
Riconoscimento di oggetti e controllo presenza con sensori ad ultrasuoni a commutazione (HTU)
Misura della distanza con sensori di distanza a ultrasuoni dotati di uscita analogica (DMU)
Impiego anche in spazi ristretti grazie alla lunghezza d'ingombro ridotta
Alloggiamento di metallo robusto
I sensori sono resistenti alla polvere e raggiungono il grado di protezione IP 67
Comando facile e veloce dei sensori con interfaccia IO-Link

Punti di forza

Riconoscimento di oggetti lucidi, riflettenti, trasparenti o scuri

La tecnologia a ultrasuoni si caratterizza per il fatto che gli oggetti possono essere riconosciuti indipendentemente dalla loro superficie. I nuovi sensori ad ultrasuoni riconoscono con grande affidabilità oggetti solidi, liquidi, in polvere o granulari.

Specializzati in spazi ristretti e aperture piccole di contenitori

I sensori ad ultrasuoni compatti HTU208 di misura M8 sono stati sviluppati per l'impiego in spazi ridotti. Questi sensori di commutazione si caratterizzano per un lobo acustico particolarmente sottile e rilevano i livelli di riempimento anche in contenitori con aperture piccole.

Facile collegamento ad un sistema di automazione tramite IO-Link

L'impostazione dei nuovi sensori ad ultrasuoni delle serie HTU200 e DMU200 avviene, a scelta, da remoto mediante apprendimento via cavo o comodamente via IO-Link. Tramite IO-Link i sensori possono essere collegati a un sistema di automazione in modo semplice. Questa forma di automazione semplifica l'integrazione e aiuta a ridurre il più possibile i tempi di inattività. Tramite IO-Link è possibile configurare, gestire il funzionamento e la manutenzione (monitoraggio delle condizioni) dei nuovi sensori ad ultrasuoni robusti e compatti.

Il processo sotto controllo: con l'ausilio del contatore oggetti interno e dei dati diagnostici, ad es. la temperatura (manutenzione predittiva)
Diagnostica e informazioni di segnale in tempo reale
Emissione precisa del valore misurato anche nei dispositivi con uscita di commutazione digitale

Applicazione

Monitoraggio del livello di riempimento di materiale sfuso

Richiesta:
Durante il riempimento di materiale sfuso granulare bisogna rilevare in modo affidabile i livelli di riempimento. Le condizioni ambientali polverose presenti durante il riempimento di materiale granulare o polveri non devono influire sul rilevamento.

Soluzione:
I nuovi sensori ad ultrasuoni della serie 218, disponibili con portate scaglionate, sono ideali per il monitoraggio di livelli di riempimento in ambienti polverosi. Grazie al grande campo di rilevamento del lobo acustico, il livello di riempimento viene monitorato in modo affidabile anche nel caso di oggetti granulari. Un sensore ad ultrasuoni a commutazione HTU218 rileva il limite superiore del riempimento. In alternativa si può utilizzare un sensore di distanza. Questo è progettato per un monitoraggio continuo del livello di riempimento mediante l'emissione di un valore analogico (tramite corrente o tensione).

Monitoraggio del livello di riempimento di contenitori con apertura piccola

Richiesta:
Su una linea di riempimento, bisogna rilevare il livello attraverso un'apertura molto stretta del contenitore.

Soluzione:
Il nuovo sensore ad ultrasuoni compatto HTU208, che ha la forma di una bussola filettata M8, dispone di un lobo acustico molto sottile e permette quindi di monitorare il livello di riempimento attraverso aperture dei contenitori molto piccole.

Monitoraggio dell'altezza della pila con sensore di distanza ad ultrasuoni

Richiesta:
In un'incartonatrice bisogna monitorare il livello di riempimento di un caricatore di scatole pieghevoli. Il cartone può presentare colori, caratteristiche superficiali e perforazioni differenti. Il rilevamento deve pertanto avvenire in modo il più possibile indipendente dal materiale e dalla superficie.

Soluzione:
Grazie al riconoscimento tramite lobo acustico, i sensori ad ultrasuoni della serie DMU200 sono perfetti per misurare la distanza indipendentemente dal materiale e dalla superficie del cartone. Grazie all'ampio lobo acustico, neppure le fustellature costituiscono un problema.

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Regolazione della curvatura nell'automotive

Richiesta:
In un impianto di taglio dell'automotive, il processo di taglio deve essere disaccoppiato dal trasporto del nastro. La curvatura del nastro deve essere rilevata senza contatto per trasmettere al sistema di regolazione i valori di misura necessari a determinare la velocità di tiraggio.

Soluzione:
I sensori ad ultrasuoni di misura delle serie DMU218 o DMU230, con portate diverse e robusto alloggiamento di metallo, sono adatti al controllo della curvatura. Sono disponibili con uscita analogica in corrente o in tensione ed interfaccia IO-Link.

Monitoraggio del diametro di merci in bobine

Richiesta:
Materiale da imballaggio, etichette o pellicole di diversi colori e materiali vengono forniti in bobine. Per assicurare uno svolgimento uniforme della merce dalla bobina, l'asse è azionato a motore. Il diametro della bobina deve essere monitorato in continuo per assicurare la disponibilità e la sostituzione tempestiva del materiale in bobina.

Soluzione:
I nuovi sensori ad ultrasuoni che misurano la distanza della serie DMU218 forniscono al comando un segnale di uscita analogico relativo al diametro della bobina. Questo consente di rilevare tempestivamente quando bisogna sostituire a bobina.

Grande flessibilità per la vostra applicazione grazie al gran numero di varianti

La nuova gamma di prodotti comprende sensori ad ultrasuoni a commutazione e di misura di diverse dimensioni, con differenti portate e uscite di commutazione. Alcune varianti sono dotate di un'interfaccia IO-Link e consentono un utilizzo particolarmente facile e veloce.

Sensori ad ultrasuoni a commutazione:

HTU 208 (4 varianti)
HTU 212 (8 varianti)
HTU 218 (6 varianti)
HTU 230 (2 varianti)

Sensori ad ultrasuoni di misura:

DMU 218 (4 varianti)
DMU 230 (4 varianti)

Caratteristiche tecniche

Caratteristica	HTU 208	HTU 212	HTU 218 DMU 218	HTU 230 DMU 230
Materiale dell'alloggiamento	Ottone (nichelato)	Ottone (nichelato)	Ottone (nichelato)	Ottone (nichelato)
Portata di esercizio	20 - 100 mm	20 - 200 mm 40 - 400 mm	80 - 800 mm 150 - 1500 mm	300 - 3000 mm 600 - 6000 mm
Frequenza di commutazione	20 Hz	20 Hz 10 Hz	5 Hz	3 Hz 2 Hz
Tempo di risposta	25 ms	25 ms 50 ms	100 ms	166 ms 250 ms
Temperatura ambiente, funzionamento	0 - 50°C	-25 - 70°C	-25 - 70°C	-25 - 70°C
IO-Link	-	-	V1.1 (COM2)	V1.1 (COM2)
Comando	Apprendimento via cavo	Apprendimento via cavo	Apprendimento via cavo IO-Link	IO-Link
Uscita di commutazione	PNP, NPN	PNP, NPN	PNP Push-pull (IO-Link)	Push-pull (IO-Link)
Uscita analogica	-	-	Corrente (4 … 20mA) Tensione (0 … 10V)	Corrente (4 … 20mA) Tensione (0 … 10V)
Grado di protezione	IP67	IP67	IP67	IP67
Certificazione	CE, UL, UKCA, China RoHS	CE, UL, UKCA, China RoHS	CE, UL, UKCA, China RoHS	CE, UL, UKCA, China RoHS
Collegamento	M8 (4 pin)	M12 (4 pin)	M12 (4 pin)	M12 (4 pin)